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摘 要:导频污染是所有基于CDMA技术网络中普遍存在的一个问题,它所带来的干扰对网络的性能和容量有着严重的影响,本文详细分析了导频污染产生的原因以及对WCDMA网络性能的影响,并给出了解决导频污染的具体解决方案。
关键词:WCDMA;导频污染;优化
WCDMA是3G中一种主要的技术体制,它将提供比GSM和窄带CDMA系统更高的宽带,更大的系统容量和更多业务种类,可以满足用户随时随地的宽带数据要求。目前得到了广泛应用,在完成WCDMA网络的规划和实际建网后,网络优化就成为提升网络性能的主要手段,成为网络维护的重要内容。因此网络优化是网络建设和发展的关键环节。在WCDMA网络优化过程中,导频污染是一个需要重点解决的问题,如何解决好导频污染对提高网络质量起着至关重要的作用。
一、导频污染产生的原因
导频污染是WCDMA系统特有的问题,由于全网使用一个频段,主要依靠码域不相干区分多小区信号,减轻相互干扰,但是,无线信号在空中传播时的折射和反射会导致相位变化,减弱不相干性。理论和实测结果都表明,同一地点重叠覆盖的小区越多,信号强度越接近,Ec/No越差。目前我们定义的激活集小区最多只能3个,多了就是导频污染了。
在理想的状况下,各个小区的信号应该严格控制在其设计范围内。但由于无线环境的复杂性:包括地形地貌、建筑物分布、街道分布、水域等等方面的影响,使得信号非常难以控制,无法达到理想的状况。由于导频污染主要是多个基站作用的结果,因此,导频污染主要发生在基站比较密集的城市环境中。正常情况下,在城市中容易发生导频污染的集中典型的区域为:高楼、宽的街道、高架、十字路口、水域周围的区域,具体有以下几方面的原因:
1.基站选址或天线挂高太高
相对周围的地物而言,周围的大部分区域都在天线的视距范围内,使得信号在很大的范围内传播(尤其是在室外、街道等场所),就可能在许多区域影响到周围的其它站,造成导频污染问题。
2.小区布局不合理
不合理的小区布局可能导致部分区域出现覆盖空洞,而部分区域出现多个导频强信号覆盖。这样有可能会造成网络中大面积的导频污染或覆盖盲区。有时,由于地理环境太复杂,设计阶段考虑不尽全面,需要在网络优化阶段通过调整来解决。
3.天线下倾角设置不合理
倾角调整将对小区覆盖边缘的信号产生重要的影响,从而影响小区的覆盖范围。当天线下倾角设计不合理时,在不应该覆盖的地方也能收到其较强的覆盖信号,造成了对其它区域的干扰,这样就会造成导频污染,严重时会引起掉话。
4.天线方位设置不合理
若没有合理设计,可能会造成部分扇区同时覆盖相同的区域,形成过多的导频覆盖;或者由于周围地物如建筑物的影响等,造成某个区域有多个导频存在;这时需要根据实际传播的情况来进行天线方位的调整。特别当天线的方位沿街道时,其覆盖范围会沿街道延伸较远。这样,在沿街道的其它基站的覆盖范围内,可能会造成导频污染问题。这时,可能需要调整天线的方位或倾角等。
5.导频功率设置不合理
当基站密集分布时,若要求的覆盖范围小,而导频功率设置过大,也可能会导致严重的导频污染问题。
6.覆盖目标地理位置较高
当一个覆盖目标的地理位置非常高时,如高楼内,对其周围的多个BS而言都在视距范围内,则在该处容易形成导频污染。
二、导频污染的解决方法
1.功率调整
最直接的方法是提升一个基站的功率,降低其它基站的输出功率,形成一个主导频。但要全面考虑对全网覆盖影响的情况。但若该污染区的最强的PN随地点变化很大的话,则不适宜。它主要适宜于某个PN基本保持在最强的状况。
2.改变基站配置
有些导频污染区域可能无法通过上述的调整来解决,这时,可能需要根据具体情况,考虑替换天线型号,改变天线安装位置,改变基站位置,增加或减少基站等措施。这些措施的实施涉及到较大的工程变化,因此,需要仔细分析。
3.天线调整
根据实际路测情况,调整天线的方位、下倾角来改变污染区域的各导频信号强度,从而改变导频信号在该区域的分布状况。调整的原则是增强强导频,减弱导频。这些调整可以与功率调整结合使用。
4.采用ODU或直放站
对于无法通过功率调整、天线调整等解决的导频污染,可以考虑利用ODU或直放站来解决。利用ODU或直放站的目的是在导频污染区域引入一个强的信号覆盖,从而降低该区域其它信号的相对强度,降低其它扇区在该点的Ec/Io,改变多导频覆盖的状况。但要考虑到ODU及直放站引入对网络质量的影响。
5.采用微小区
采用微蜂窝的方式也是解决导频污染的一个重要的手段。微蜂窝主要应用于存在话务热点的地区,可以增加容量,同时解决导频污染问题。
三、结语
导频污染是所有基于CDMA技术的网络普遍存在的一个问题,要做到完全消除导频污染是很困难的,在3G网络规划设计阶段就应该努力克服导频污染这个问题,以便于后面的网络优化。首先,基站选址时要认真对每一个基站仔细勘查,设立天线位置时考虑天线是否会被遮挡,是否容易发生反射,对每一个基站天线的类型、方位角、俯仰角这些会影响覆盖范围的参数进行模拟和计算,以此避免出现导频污染问题。另外,可以借助规划工作对网络的整体性能进行分析,并以图示的方式来给出导频污染的分布区域,这样在优化的过程中就可以根据对导频污染分布区域信号的分析,调整相关的小区的天线下倾角和方位角以及提高部分小区的导频信号强度、甚至增加一些新的基站,从而有效解决导频污染问题。
参考文献:
[1]王晓龙WCDMA网络专题优化.人民邮电出版社,2011
[2]王莹.WCDMA无线网络规划与优化.人民邮电出版社,2007
[3]詹义.WCDMA网络优化方法和内容[J].世界电信,2005,(06)
关键词:WCDMA;导频污染;优化
WCDMA是3G中一种主要的技术体制,它将提供比GSM和窄带CDMA系统更高的宽带,更大的系统容量和更多业务种类,可以满足用户随时随地的宽带数据要求。目前得到了广泛应用,在完成WCDMA网络的规划和实际建网后,网络优化就成为提升网络性能的主要手段,成为网络维护的重要内容。因此网络优化是网络建设和发展的关键环节。在WCDMA网络优化过程中,导频污染是一个需要重点解决的问题,如何解决好导频污染对提高网络质量起着至关重要的作用。
一、导频污染产生的原因
导频污染是WCDMA系统特有的问题,由于全网使用一个频段,主要依靠码域不相干区分多小区信号,减轻相互干扰,但是,无线信号在空中传播时的折射和反射会导致相位变化,减弱不相干性。理论和实测结果都表明,同一地点重叠覆盖的小区越多,信号强度越接近,Ec/No越差。目前我们定义的激活集小区最多只能3个,多了就是导频污染了。
在理想的状况下,各个小区的信号应该严格控制在其设计范围内。但由于无线环境的复杂性:包括地形地貌、建筑物分布、街道分布、水域等等方面的影响,使得信号非常难以控制,无法达到理想的状况。由于导频污染主要是多个基站作用的结果,因此,导频污染主要发生在基站比较密集的城市环境中。正常情况下,在城市中容易发生导频污染的集中典型的区域为:高楼、宽的街道、高架、十字路口、水域周围的区域,具体有以下几方面的原因:
1.基站选址或天线挂高太高
相对周围的地物而言,周围的大部分区域都在天线的视距范围内,使得信号在很大的范围内传播(尤其是在室外、街道等场所),就可能在许多区域影响到周围的其它站,造成导频污染问题。
2.小区布局不合理
不合理的小区布局可能导致部分区域出现覆盖空洞,而部分区域出现多个导频强信号覆盖。这样有可能会造成网络中大面积的导频污染或覆盖盲区。有时,由于地理环境太复杂,设计阶段考虑不尽全面,需要在网络优化阶段通过调整来解决。
3.天线下倾角设置不合理
倾角调整将对小区覆盖边缘的信号产生重要的影响,从而影响小区的覆盖范围。当天线下倾角设计不合理时,在不应该覆盖的地方也能收到其较强的覆盖信号,造成了对其它区域的干扰,这样就会造成导频污染,严重时会引起掉话。
4.天线方位设置不合理
若没有合理设计,可能会造成部分扇区同时覆盖相同的区域,形成过多的导频覆盖;或者由于周围地物如建筑物的影响等,造成某个区域有多个导频存在;这时需要根据实际传播的情况来进行天线方位的调整。特别当天线的方位沿街道时,其覆盖范围会沿街道延伸较远。这样,在沿街道的其它基站的覆盖范围内,可能会造成导频污染问题。这时,可能需要调整天线的方位或倾角等。
5.导频功率设置不合理
当基站密集分布时,若要求的覆盖范围小,而导频功率设置过大,也可能会导致严重的导频污染问题。
6.覆盖目标地理位置较高
当一个覆盖目标的地理位置非常高时,如高楼内,对其周围的多个BS而言都在视距范围内,则在该处容易形成导频污染。
二、导频污染的解决方法
1.功率调整
最直接的方法是提升一个基站的功率,降低其它基站的输出功率,形成一个主导频。但要全面考虑对全网覆盖影响的情况。但若该污染区的最强的PN随地点变化很大的话,则不适宜。它主要适宜于某个PN基本保持在最强的状况。
2.改变基站配置
有些导频污染区域可能无法通过上述的调整来解决,这时,可能需要根据具体情况,考虑替换天线型号,改变天线安装位置,改变基站位置,增加或减少基站等措施。这些措施的实施涉及到较大的工程变化,因此,需要仔细分析。
3.天线调整
根据实际路测情况,调整天线的方位、下倾角来改变污染区域的各导频信号强度,从而改变导频信号在该区域的分布状况。调整的原则是增强强导频,减弱导频。这些调整可以与功率调整结合使用。
4.采用ODU或直放站
对于无法通过功率调整、天线调整等解决的导频污染,可以考虑利用ODU或直放站来解决。利用ODU或直放站的目的是在导频污染区域引入一个强的信号覆盖,从而降低该区域其它信号的相对强度,降低其它扇区在该点的Ec/Io,改变多导频覆盖的状况。但要考虑到ODU及直放站引入对网络质量的影响。
5.采用微小区
采用微蜂窝的方式也是解决导频污染的一个重要的手段。微蜂窝主要应用于存在话务热点的地区,可以增加容量,同时解决导频污染问题。
三、结语
导频污染是所有基于CDMA技术的网络普遍存在的一个问题,要做到完全消除导频污染是很困难的,在3G网络规划设计阶段就应该努力克服导频污染这个问题,以便于后面的网络优化。首先,基站选址时要认真对每一个基站仔细勘查,设立天线位置时考虑天线是否会被遮挡,是否容易发生反射,对每一个基站天线的类型、方位角、俯仰角这些会影响覆盖范围的参数进行模拟和计算,以此避免出现导频污染问题。另外,可以借助规划工作对网络的整体性能进行分析,并以图示的方式来给出导频污染的分布区域,这样在优化的过程中就可以根据对导频污染分布区域信号的分析,调整相关的小区的天线下倾角和方位角以及提高部分小区的导频信号强度、甚至增加一些新的基站,从而有效解决导频污染问题。
参考文献:
[1]王晓龙WCDMA网络专题优化.人民邮电出版社,2011
[2]王莹.WCDMA无线网络规划与优化.人民邮电出版社,2007
[3]詹义.WCDMA网络优化方法和内容[J].世界电信,2005,(06)